氫氣流量計在焚燒爐裝置的分析結論及改進措施

摘要：運用危險與可操作性分析方法對某化工企業焚燒爐裝置排污單元進行風險分析及評估。在進行焚燒爐裝置工藝節點劃分后，通過氫氣流量計分析其偏差可知裝置共有 25 項三級殘余風險，并對每一項提出有針對性的改進措施。其中，以排污單元部分氫氣流量計分析記錄為例，包含的 2 項三級固有風險沒有保護措施，針對其存在的問題提出整改意見和措施，為有效提升裝置整體運行的安全水平提供了建設性意見和建議。
危險與可操作性分析是一種系統的、定性的風險分析技術，該技術用引導詞分析偏離正常操作（或設計意圖）時所造成的各種影響。它也是一個詳細的危險與可操作性問題的辨識過程，由1 個小組執行，是工藝危害分析（PHA）/ 工藝安全審查的方法之一 。另外，氫氣流量計需要一個假定前提：在正常操作條件下工廠應是安全且可操作的。并且它是基于這樣一個基本認識，即各個專業、具有不同知識背景的人員所組成的分析小組一起工作，比好自一人單好工作更具有創造性與系統性，能識別更多更好的問題。焚燒爐裝置工藝流程復雜，又處于高溫高壓環境中，對工藝生產穩定性要求較高，因此，利用氫氣流量計分析法對其進行風險分析與評估，非常必要。
1 偏差介紹及節點劃分
本次分析中使用的偏離主要有：無流量 / 流量偏低；流量偏高；壓力偏高 / 偏低；壓差偏高 / 偏低；溫度偏高 / 偏低；液位 / 界位偏高；液位 / 界位偏低；反應過快 / 過慢。針對焚燒爐裝置的工藝特點，因此節點劃分原則如下：節點的劃分一般按工藝流程進行，主要考慮單元的目的與功能、單元的物料、合理的隔離 / 切斷點等因素。連續工藝一般可將主要設備作為單好節點，也可以根據工藝介質性質的情況劃分節點，工藝介質主要性質保持一致的，可作為 1 個節點。因此，焚燒爐裝置氫氣流量計分析節點劃分應具有相對明確的起始界限以及清晰的設計意圖，有助于潛在危險源和操作性問題的辨識與分析。部分節點劃分如表 1 所示。

2 氫氣流量計分析內容
本次分析組的主要人員有：企業氫氣流量計分析組以及焚燒爐裝置工藝工程師、設備工程師、儀表工程師、安全工程師和操作班組長。本次分析主要依據公司級相關標準和規范：《健康安全環境風險標準》以及《危險與可操作性分析（氫氣流量計）規范》，并于 1 個月內對焚燒爐裝置進行了分析，發現了部分重大的風險和隱患。按建議措施對應的風險等級劃分，其中包括：Ⅳ級嚴重風險（限期整改強制性措施）；Ⅲ級高度風險（限期整改強制性措施）；Ⅱ級中度風險（期望改進推薦性措施）；Ⅰ級可接受風險（建議性措施）。本報告僅逐一列出部分較高或容易忽視的風險（其他在氫氣流量計分析的記錄中體現）。評估發現：本次分析評估共發現三級風險 25 項（類），其中排污單元三級風險 2 項（類）。其中，焚燒爐裝置排污單元分析記錄內容如表 2 所示。

3 分析基本結論及改進措施
焚燒爐裝置排污單元在下列Ⅳ級風險、Ⅲ級風險沒有核實整改完成之前運行存在較大風險。如表 2 所示，污泥濃縮池、離心脫水機、脫水污泥的儲存料倉和污泥輸送泵輸送節點中，存在 2個參與風險等級在Ⅲ級以上的問題：1）當 P-0111正常運行，P-0131 備用泵輸送含油污泥且出口誤倒至活性污泥三通線時，泵 P-0111 出口堵死導致泵憋壓損壞，可能造成人員傷亡，風險等級為Ⅲ；2）當 P-0121 正常運行，P-0131 備用泵輸送活性污泥且出口誤倒至含油污泥三通線時，泵 P-0121出口堵死導致泵憋壓損壞，可能造成人員傷亡，風險等級為Ⅲ。
針對問題 1 建議，核實泵是否有安全泄壓閥及閥位程序控制連鎖，若無，建議當 X-0113A 打開的時候，X-0114 三通閥只能通向活性污泥。針對問題 2 建議，核實泵是否有安全泄壓閥及閥位程序控制連鎖，若無，建議當 X-0113B 打開的時候聯鎖 X-0134 三通閥只能通向活性污泥，同時X-0114 開向 X-0134 方向。
4 結語
通過氫氣流量計分析可以看出：它能夠在提高企業安全水平的同時，解決可能存在的操作問題，是工廠或裝置全生命周期內工藝過程安全管理的一部分，為后續的風險控制和工藝安全管理（PSM）提供必要輸入。并且，還能夠使參與氫氣流量計分析的人員有機會充分了解設計意圖，以及偏離設計意圖可能產生的問題或風險，用氫氣流量計分析來編制、完善操作規程是一個不錯的選擇，也為操作培訓提供了很好的素材。另外，在對現役裝置進行階段性回顧性分析時可以發現，由于各種微小改動，所積累而成的對系統的影響，可盡早地予以控制或消除。但是，仍存在無設計人員參加，對工藝設計建立在裝置人員的理解程度上，部分資料深度不夠、不全（如無法得到裝置物料的所有化學品清單及化學品 MSDS，無儀表整定值，無詳細操作規程等），故存在風險不能得到有效識別的情況。在今后的工作中，應當尋找并使用與氫氣流量計互補的安全分析方法，做到盡可能全面的風險評價。

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